WO2013159587A1 - 视频信号处理方法和摄像设备 - Google Patents

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赵光耀
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华为技术有限公司
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    • H04N25/134—Arrangement of colour filter arrays [CFA]; Filter mosaics characterised by the spectral characteristics of the filter elements based on three different wavelength filter elements

Definitions

  • the present invention provides a video signal processing method and an imaging apparatus, which are divided into two or more sub-pictures by acquiring a video signal by using a video signal; using two or more ISP processing units Performing a first process on two or more sub-pictures of the plurality of frame images, wherein the two or more sub-pictures are the same as the number of the two or more ISP processing units; Two or more subgraphs of several subsequent frame images.
  • the ultra-high resolution camera avoids the defects of overlapping or missing seams, color differences, and unsynchronization caused by the image stitching of the existing ultra high definition video camera system.
  • Figure lb is a schematic diagram of image segmentation
  • each of the divided sub-pictures has a corresponding position parameter
  • the position parameter includes a starting point coordinate of the sub-picture in the original image and an orientation of the sub-picture (the height and width of the sub-picture).
  • Gout GainG ⁇ Gin
  • Rout Mil Rin + M21 Gin + M31 Bin + Roffset
  • Gout M12 Rin + M22 Gin + M32 Bin + Goffset
  • each parameter in the first processing of the ISP processing unit may be performed by a controller, and the specific function of the recombining unit is to control the ISP processing unit to process the image to output an ideal non-overlapping and missing video. flow.
  • the processed sub-picture is output, and the output sub-picture is arranged according to the frame to form a video data stream.
  • the number of output video data streams is the same as the number of ISP processing units, and can be directly output to the playback device for video playback.
  • FIG. 2 is a flowchart of a video signal processing method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the embodiment specifically includes:
  • step 201 is the same as step 101, and details are not described herein again.
  • step 202 is the same as step 102, and details are not described herein again.
  • the reorganization includes: splicing or tailoring the processed sub-picture according to the position parameter.
  • the reorganization process may be implemented by a recombination unit, which is used to re-segment and splicing multiple video pictures (two or more sub-pictures of the processed plurality of frame images) to form a path. Or multi-channel video (recombined video stream).
  • the number of output video data streams is equal to or smaller than the number of playing devices, and can be directly output to the playing device for video playback.
  • FIG. 3 is a flowchart of a video signal processing method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the embodiment specifically includes:
  • step 301 is the same as step 101, and details are not described herein again.
  • the statistical parameters include the average of the RGB three primary colors and the average of the luminance Y in the entire image or in the specified statistical window. After obtaining the statistical parameters, according to the calculation result of the 2A (AE, AWB) algorithm, the three primary color gains Ga inR, Ga inG, Ga inB are adjusted, so that the brightness of the image output by the I SP processing unit is appropriate and the white balance is maintained.
  • the statistic specific ISP processing unit is implemented, and the ISP processing unit performs statistics on the sub-pictures that have undergone the second processing in step 304, and obtains an average value of the RGB three primary colors and an average value of the luminance Y of the sub-picture, and The obtained data is sent to the controller, and the controller adjusts the parameters of the ISP processing unit by using the respective average values and the 2A algorithm, and controls the ISP processing unit to perform the second processing on the received sub-picture.
  • step 403 is the same as step 303, and details are not described herein again.
  • This step 405 is the same as step 203, and details are not described herein again.
  • the number of output video data streams is equal to or smaller than the number of playing devices, and can be directly output to the playing device for video playback.
  • the method provided in this embodiment can improve the resolution of the output image by using image segmentation and using two or more ISP processing units to perform branching processing on the divided sub-pictures, thereby avoiding unclear images at the splicing area.
  • the ultra-high resolution camera avoids the defects of overlapping or missing seams, color differences and non-synchronization caused by the image stitching of the existing ultra-high definition video camera system.
  • the processed multi-path sub-picture is reorganized, so that the number of output video streams can be adapted to various combinations of playing devices, and the application range is wide.
  • the sensor Sensor1 is configured to acquire a video signal by using the lens;
  • the image splitter is configured to split a plurality of frame images in the video signal into two or more sub-pictures, and Transmitting two or more sub-pictures of the plurality of frame images to the two or more ISPs, wherein the two or more sub-pictures and the two or two The number of more than one ISP processing unit is the same;
  • the segmentation of each frame of image by the image splitter may be performed according to any of the following methods: (1) dividing the image frame into multiple pre-preparations according to a preset orientation (height and width of the sub-picture) Set the subgraph of the orientation. (2) Dividing the image frame into two or more sub-pictures according to preset pixel values, and each sub-picture contains pixel values up to a preset pixel value. (3) The image frame is divided into N sub-pictures of equal orientation according to the number N of ISP processing units.
  • the manner of the segmentation includes, but is not limited to, the above method, which is not specifically limited in the embodiment of the present invention.
  • the controller C1 is configured to control the two or more I SP processing units ISP1, ISP2, ..., ISPm.
  • the controller C1 controls the image divider spledge to segment a plurality of frame images in the received video signal, and controls two or more ISP processing units to segment the plurality of frame images obtained by the ISP processing unit. Or more than two sub-pictures are processed to output the processed sub-picture.
  • the two or more ISP processing units ISP1, ISP2 . . . ISPm are configured to perform first processing on two or more sub-pictures of the plurality of frame images using two or more ISP processing units And outputting two or more sub-pictures of the processed plurality of frame images, wherein the two or more sub-pictures are the same as the number of the two or more ISP processing units;
  • the controller C2 is configured to control the two or more ISP processing units ISP1, ISP2, ..., ISPm.
  • the controller C3 is further configured to: when the two or more ISP processing units perform the first processing, control the two according to statistical parameters of the two or more ISP processing units Or two or more ISP processing units, such that the two or more I SP processing units perform a second process on the three-color gain and brightness of two or more sub-pictures of the plurality of frame images.
  • the controller C4 is further configured to: when the two or more ISP processing units perform the first processing, control the two according to statistical parameters of the two or more ISP processing units Or two or more ISP processing units, such that the two or more I SP processing units perform a second process on the three-color gain and brightness of two or more sub-pictures of the plurality of frame images.
  • the first processing includes one or more video processing functions of a scaling process, a CFA interpolation process, an RHB2 RGB transform, a GAMMA transform, and RGB2YCbCr; and the second process includes at least one of three color gain adjustment and brightness adjustment.
  • n described in each of the above embodiments is an integer greater than or equal to 2, and n is large. An integer equal to 1.
  • a person skilled in the art may understand that all or part of the steps of implementing the above embodiments may be completed by hardware, or may be instructed by a program to execute related hardware, and the program may be stored in a computer readable storage medium.
  • the storage medium mentioned may be a read only memory, a magnetic disk or an optical disk or the like.

Abstract

本发明公开了一种视频信号处理方法和摄像设备，属于摄像机领域。该方法包括：获取视频信号，将该视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个以上子图；使用两个或两个以上ISP处理单元对该若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处理；输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图。该摄像设备包括：包括：镜头、传感器、图像分割器、控制器和两个或两个以上ISP处理单元。本发明通过使用图像分割、并使用两个或两个以上ISP处理单元，对分割后的子图进行分路处理，可提高输出图像的分辨率，避免拼接处图像不清，实现超高分辨率的摄像机，避免了现有超高清视频摄像系统使用多个摄像机进行图像拼接带来的拼缝重叠或缺失、色彩差异、不同步等缺陷。

Description

视频信号处理方法和摄像设备 本申请要求于 2012 年 4 月 28 日提交中国专利局、 申请号为 201210132616.5 ,发明名称为"视频信号处理方法和摄像设备，，的中国专利申请 的优先权， 在先申请文件的内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及摄像机领域， 特别涉及一种视频信号处理方法和摄像设备。 背景技术
随着视频技术的发展， 人们还在追求更高的视频分辨率、 更大的显示屏， 远程呈现（Te leprence)会议系统就是最典型的应用。 现有技术使用多个 1920* 1080的显示器拼接成更大的显示器，或者使用多个投影机通过融合技术 实现高分辨率无缝大屏幕的现实。 同样地， 这种应用也需要超高分辨率的摄 像机， 现有技术使用多个摄像机进行图像拼接来提供超高分辨率的视频源。
在对现有技术进行分析后， 发明人发现现有技术至少具有如下缺点： 现有技术一般将多个高清摄像机按一定的角度摆放， 根据高清摄像机获 得的图像拼接出超高分辨率的大图像。 在使用多个高清摄像机获得的图像直 接进行拼接时， 由于摄像机光心不重合， 只有在某一距离上的景物能无缝拼 接， 比该距离近的景物在拼接处会缺少一些图像， 比该距离远的景物在拼接 处会重复一些图像， 造成拼接处图像不清， 分辨率低。
发明内容 为了提高分辨率， 保证图像拼接处的图像质量， 本发明实施例提供了一 种视频信号处理方法和摄像设备。 所述技术方案如下：
一方面， 本发明提供了一种视频信号处理方法， 包括：
获取视频信号， 将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个以上 子图；
使用两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上 子图进行第一处理， 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两个以上
ISP处理单元的数目相同；
输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图。
另一方面， 本发明提供了一种摄像设备， 包括： 镜头、 传感器、 图像分 割器、 控制器和两个或两个以上 ISP处理单元； 其中，
所述传感器， 用于通过所述镜头获取视频信号；
所述图像分割器， 用于将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两 个以上子图， 并将所述若干帧图像的两个或两个以上子图分别传送给所述两 个或两个以上 ISP, 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述两个或两个以上 ISP处理单元， 用于使用两个或两个以上 ISP处理 单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处理， 并输出处理后 的若干帧图像的两个或两个以上子图， 其中， 所述两个或两个以上子图与所 述两个或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述控制器， 用于控制所述两个或两个以上 ISP处理单元。
本发明提供了一种视频信号处理方法和摄像设备， 通过获取视频信号， 将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个以上子图； 使用两个或两 个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处理， 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目 相同； 输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图。 釆用本发明的技术 方案， 通过使用图像分割、 并使用两个或两个以上 ISP处理单元， 对分割后 的子图进行分路处理， 可提高输出图像的分辨率， 避免拼接处图像不清， 实 现超高分辨率的摄像机， 避免了现有超高清视频摄像系统使用多个摄像机进 行图像拼接带来的拼缝重叠或缺失、 色彩差异、 不同步等缺陷。
附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述中 所需要使用的附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的 前提下， 还可以根据这些附图获得其他的附图。
图 la是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图；
图 lb是图像分割示意图；
图 lc是三种 CFA格式的示意图；
图 1是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图；
图 3是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图；
图 4是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图；
图 5是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图；
图 6是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图；
图 7是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图；
图 8是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发 明实施方式作进一步地详细描述。
图 la是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图。参见图 la , 该实施例包括：
101、 获取视频信号， 将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个 以上子图；
该步骤 101 的获取视频信号的过程可以由图像传感器实现， 优选地， 该 图像传感器为应用于单反数码照相机的超高清图像传感器， 例如， 可以为 AIS ( Area Image Sensor , 区域图像传感器） ， 该 AIS内部以矩阵形式布置多个 图像釆集元件， 其具体原理和工作方式与现有技术所公开的一致， 在此不做 赘述。
其中， 对若干帧图像中的若每帧图像进行的分割可以根据以下任一种方 法进行： （1 )根据预设方位（子图的高度和宽度） ， 将图像帧分割为多个预 设方位的子图。 （ 2 )根据预设像素值， 将该图像帧分割为两个或两个以上子 图， 每个子图所包含的像素值最大为预设像素值。 （ 3 )根据 I SP处理单元的 个数 N, 将该图像帧分割为 N个方位相等的子图。 该分割的方式包括但不限于 上述方法， 本发明实施例不做具体限定。
进一步地， 该分割后的各个子图均具有对应的位置参数， 该位置参数包 括子图在原始图像中的起始点坐标以及子图的方位（子图的高度和宽度） 。
需要说明的是， 在进行图像分割时， 相邻图像之间可以有重叠部分， 还 可以有拼缝部分， 当然， 还可以是无缝拼接， 其具体的分割方式可以根据播 放设备的排列及其具体形态进行调整。 参考图 lb , 点画线为原始图像， 其相 对原点坐标为（0, 0) , 子图 1、 子图 2、 子图 3、 子图 4、 子图 5如图 lb中实 线， 通常有一段相互重叠的区域， 在分割时， 可设置每个子图的起始点坐标 (Star tX, S tar tY)和每个子图的方位（Width, He ight) 。
本领域技术人员可以获知， 该图像分割可以通过图像分割器实现， 该图 像分割器用于把一个大画面 （一帧图像）分割成多个子画面 （子图） ， 且允 许子画面之间有重叠区 i或。
在本实施例中， 在获取到视频信号后， 将视频信号的若干帧图像中的每 一帧分割为两个或两个以上子图， 该若干帧可以是视频信号所包含的所有图 像帧， 还可以是视频信号中所包含的部分图像帧。
优选地， 在获取到视频信号后， 可将所述视频信号中的每帧图像分割成 两个或两个以上子图， 以达到最佳的处理效果。
102、 使用两个或两个以上 ISP ( Image Sensor Proces sor , 图像传感器 处理器）处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处理， 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目 相同；
其中， 该第一处理包括缩放处理、 CFA ( Color Fi l ter Array, 色彩滤波 阵列）插值处理、 RGB2RGB变换、 GA固 A变换和 RGB2YCbCr变换中一种或几种 视频处理功能， 下面对上述的各种视频处理功能进行——介绍：
( 1 )缩放处理是指 ISP处理单元对接收到的子图的 RGB三基色进行放大 或缩小的处理， 该缩放处理可以根据预设的缩放参数进行， 其具体公式可以 下：
Rout = GainR χ Rin;
Gout = GainG χ Gin;
Bout = GainB Bin;
其中， Rin、 Gin和 Bin分别为该接收到的子图的三基色指数， Ga i nR、 Ga i nG 和 GainB分别为三基色对应的预设的缩放参数， Rout, Gout和 Bout为经过缩 放处理后的三基色指数。
( 2 ) CFA插值处理， 是釆用插值的方法为每个像素获得 RGB三种颜色。 由于来自传感器的图像信号每个像素只有 RGB 中的一种颜色， 因此需要应用 CFA插值算法进行 CFA插值处理。 图 lc是三种 CFA格式的示意图， 如图 lc所 示， CFA格式包括三种， 在进行本实施例中的 CFA插值处理时， 应用预设 CFA 格式， 使 CFA插值处理与传感器的 CFA实际排列一致。
( 3) RGB2RGB变换， 用于实现色彩空间转换， 变换后的图像色彩更鲜艳， 其具体公式可以如下：
Rout = Mil Rin + M21 Gin + M31 Bin + Roffset;
Gout = M12 Rin + M22 Gin + M32 Bin + Goffset;
Bout = Ml 3 Rin + M23 Gin + M33 Bin + Boffset;
其中， Rin、 Gin和 Bin分别为该接收到的子图的三基色指数， Mll、 M21、 M31、 M12、 M22、 M32、 M13、 M23和 M33为 3 x 3矩阵的系数， Rout, Gout和 Bout为经过调整的三基色指数， Roffset, Goffset和 Boffset分别为三基色 的调整值。
(4) GAMMA变换是一种非线性变化， 用于提高图像亮度， 该变换通常使 用查找表的方法： Rout = LUT (Rin)；
Gout = LUT (Gin)；
Bout = LUT (Bin)。
其中， LUT ()为预设的 GA固 A变换表格， 其中包含三基色指数及其相应的 经过 GAMMA变换的三基色指数。
( 5 ) RGB2YCbCr变换用于进行色彩空间转换：
Yout = Kl l Rin + K21 Gin + K31 Bin + Yoff se t ;
Cbout = K12 Rin + K22 Gin + K32 Bin + Cboff set ;
Crout = K13 Rin + K23 Gin + K33 Bin + Croff set ; 其中， Rin、 Gin和 Bin分别为该接收到的子图的三基色指数， Kl l、 Κ21、 Κ 31、 Κ1 2、 Κ22、 Κ 32、 Κ 1 3、 Κ23和 Κ 33为 3 χ 3矩阵的系数， Yout、 Cbout和 Crout分别为输出亮度、 输出蓝色差和输出红色差， 在国际标准 CCIR-601里 均有明确定义， Yoff set、 Cboff set和 Croff set分别为亮度、 蓝色差和红色 差的调整值。
需要说明的是， 该 ISP 处理单元中第一处理各个参数的设置可以通过控 制器进行， 该重组单元的具体功能在于控制 ISP处理单元对图像进行处理， 以输出理想的无重叠、 无缺失的视频流。
103、 输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图。
该两个或两个以上 ISP处理单元对子图进行处理后， 输出处理后的子图， 输出的子图是按照帧排列， 形成了视频数据流。 在本实施例中， 输出的视频 数据流的条数与 ISP处理单元的个数相同， 可直接输出给播放设备进行视频 播放。
本实施例提供的方法， 通过使用图像分割、 并使用两个或两个以上 ISP 处理单元， 对分割后的子图进行分路处理， 可提高输出图像的分辨率， 避免 拼接处图像不清， 实现超高分辨率的摄像机， 避免了现有超高清视频摄像系 统使用多个摄像机进行图像拼接带来的拼缝重叠或缺失、 色彩差异、 不同步 等缺陷。 图 2是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图。 参见图 2 , 该实施例具体包括：
201、 获取视频信号， 将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个 以上子图；
该步骤 201与步骤 101同理， 在此不再赘述。
202、 使用所述两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或 两个以上子图进行第一处理， 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或 两个以上 ISP处理单元的数目相同；
该步骤 202与步骤 102同理， 在此不再赘述。
203、 根据所述若干帧图像的两个或两个以上子图的位置参数对处理后的 所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行重组， 得到重组后的视频流， 所 述重组后的视频流与所述两个或两个以上 I SP处理单元的数目不同；
在本实施例中， 重组后的视频流与所述两个或两个以上 ISP处理单元的 数目不同， 也即是经过 ISP处理单元处理后， 各个 I SP处理单元输出处理后 的子图， 该多条子图数据流经过重组后， 得到大于或小于该多条子图数据流 数目的视频流。
其中， 重组具体包括： 根据位置参数将处理后的子图进行拼接或剪裁处 理。
例如， m个 ISP处理单元输出 m个经过处理的子图， 经过重组， 排列为 n 个视频流， 按照标准视频格式输出， 其中， m不等于 n。
需要说明的是， 该重组过程可以通过重组单元实现， 该重组单元用于把 多路视频画面 （处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图）重新分割、 拼接， 形成一路或多路视频画面 （重组后的视频流） 。
204、 输出所述重组后的视频流。 得到重组后的视频流后， 使得输出的视频数据流的条数与播放设备的个 数相同或小于播放设备的个数， 可直接输出给播放设备进行视频播放。
本实施例提供的方法， 通过使用图像分割、 并使用两个或两个以上 ISP 处理单元， 对分割后的子图进行分路处理， 可提高输出图像的分辨率， 避免 拼接处图像不清， 实现超高分辨率的摄像机， 避免了现有超高清视频摄像系 统使用多个摄像机进行图像拼接带来的拼缝重叠或缺失、 色彩差异、 不同步 等缺陷。 进一步地， 对处理后的多路子图进行重组， 使得其输出视频流的个 数可以适应多种组合形式的播放设备， 应用范围广泛。 图 3是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图。 参见图 3 , 该实施例具体包括：
301、 获取视频信号， 将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个 以上子图；
该步骤 301与步骤 101同理， 在此不再赘述。
302、 使用两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个 以上子图进行第一处理；
该步骤 302与步骤 102同理， 在此不再赘述。
303、 当所述两个或两个以上 ISP处理单元进行所述第一处理时， 根据所 述两个或两个以上 ISP处理单元的统计参数控制所述两个或两个以上 ISP处 理单元， 使得所述两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或 两个以上子图的三色增益和亮度进行第二处理；
该统计参数是对该 ISP 处理单元所输出的处理后的子图的三色增益和亮 度进行统计得到的， 在该步骤 303中， I SP处理单元根据该统计参数调整三基 色增益 Ga inR、 Ga inG、 Ga inB, 使得 ISP处理单元输出的图像亮度合适， 并保 持白平衡。
需要说明的是， 该控制器根据统计参数对 ISP处理单元的各个参数进行 设置， 以使得 ISP处理单元进行第二处理， 控制器根据步骤 304 中得到的统 计参数和 2A算法对三色增益和亮度进行计算，从而调整设置的参数，使得 ISP 处理单元对接收到的子图进行第二处理。
304、 统计处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图的图像参数， 得到统计参数；
统计参数包括整幅图像或指定统计窗口内的 RGB三基色的平均值和亮度 Y 的平均值。 获取到统计参数后， 根据 2A ( AE、 AWB )算法的计算结果， 调整三 基色增益 Ga inR、 Ga inG、 Ga inB, 使得 I SP处理单元输出的图像亮度合适， 并 保持白平衡。
其中， 2A是指 AE (Auto-Exposure ,自动曝光）和 AWB (Auto Whi te Ba lance , 自动白平衡）， 受环境照明的影响， 从传感器输出的图像可能偏暗， 也可能太 亮， 可能偏兰， 也可能偏红。 AE算法是根据 "灰色世界假设" 的原理调整三 基色增益 Ga inR、 Ga inG、 Ga inB使图像平均亮度 Yavg达到预设的目标值。 AWB 算法是根据 "灰色世界假设" 的原理调整三基色增益 Ga inR、 Ga inG、 Ga inB 使图像三基色平均值 Ravg、 Gavg、 Bavg接近相等。本领域技术人员可以获知， "灰色世界假设" 原理是： 自然场景中图像平均值接近灰色， 不太亮也不太 暗， 而且 Ravg、 Gavg、 Bavg接近相等。 本领域技术人员可以获知， 2A算法可 以有多种变形， 本实施例对此不做具体限定。
需要说明的是， 该统计具体 ISP处理单元实现， ISP处理单元对步骤 304 中经过第二处理的子图进行统计 ,得到该子图的 RGB三基色的平均值和亮度 Y 的平均值， 并将得到的数据发送给控制器， 控制器利用各个平均值和 2A算法 调整 ISP处理单元的参数， 并控制 ISP处理单元对接收到的子图进行第二处 理。
305、 输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图；
该两个或两个以上 ISP处理单元对子图进行处理后， 输出处理后的子图， 输出的子图是按照帧排列， 形成了视频数据流。 在本实施例中， 输出的视频 数据流的条数与 ISP处理单元的个数相同， 可直接输出给播放设备进行视频 播放。
本实施例提供的方法， 通过使用图像分割、 并使用两个或两个以上 ISP 处理单元， 对分割后的子图进行分路处理， 可提高输出图像的分辨率， 避免 拼接处图像不清， 实现超高分辨率的摄像机， 避免了现有超高清视频摄像系 统使用多个摄像机进行图像拼接带来的拼缝重叠或缺失、 色彩差异、 不同步 等缺陷。 进一步地， 对处理后的多路子图的三色增益和亮度进行统计， 并根 据统计得到的统计参数对 ISP处理单元的三色增益和亮度的处理进行控制， 使得输出的子图亮度合适， 并保持白平衡。 图 4是本发明实施例提供的一种视频信号处理方法的流程图。 参见图 3 , 该实施例具体包括：
401、 获取视频信号， 将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个 以上子图；
该步骤 401与步骤 101同理， 在此不再赘述。
402、 使用两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个 以上子图进行第一处理， 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两个 以上 ISP处理单元的数目相同；
该步骤 402与步骤 102同理， 在此不再赘述。
403、 当所述两个或两个以上 ISP处理单元进行所述第一处理时， 根据所 述两个或两个以上 ISP处理单元的统计参数控制所述两个或两个以上 ISP处 理单元， 使得所述两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或 两个以上子图的三色增益和亮度进行第二处理；
该步骤 403与步骤 303同理， 在此不再赘述。
404、 统计处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图的图像参数， 得到统计参数； 该步骤 404与步骤 304同理， 在此不再赘述。
405、 根据所述若干帧图像的两个或两个以上子图的位置参数对处理后的 所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行重组， 得到重组后的视频流， 所 述重组后的视频流与所述两个或两个以上子图信号的数目不同；
该步骤 405与步骤 203同理， 在此不再赘述。
406、 输出所述重组后的视频流。
得到重组后的视频流后， 使得输出的视频数据流的条数与播放设备的个 数相同或小于播放设备的个数， 可直接输出给播放设备进行视频播放。
本实施例提供的方法， 通过使用图像分割、 并使用两个或两个以上 ISP 处理单元， 对分割后的子图进行分路处理， 可提高输出图像的分辨率， 避免 拼接处图像不清， 实现超高分辨率的摄像机， 避免了现有超高清视频摄像系 统使用多个摄像机进行图像拼接带来的拼缝重叠或缺失、 色彩差异、 不同步 等缺陷。 进一步地， 对处理后的多路子图进行重组， 使得其输出视频流的个 数可以适应多种组合形式的播放设备， 应用范围广泛。 进一步地， 对处理后 的多路子图的三色增益和亮度进行统计， 并根据统计得到的统计参数对 ISP 处理单元的三色增益和亮度的处理进行控制， 使得输出的子图亮度合适， 并 保持白平衡。 图 5是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图。 参见图 5 , 该摄像设 备包括：
镜头、 传感器 Sensor l、 图像分割器 sp l i t terl、 控制器 C1和两个或两 个以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2... ... ISPm;
其中， 所述传感器 Sensorl , 用于通过所述镜头获取视频信号； 所述图像分割器 spl i t terl ,用于将所述视频信号中的若干帧图像分割成 两个或两个以上子图， 并将所述若干帧图像的两个或两个以上子图分别传送 给所述两个或两个以上 ISP , 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两 个以上 ISP处理单元的数目相同；
具体地， 该图像分割器 spl i t terl 对每帧图像进行的分割可以根据以下 任一种方法进行： （1 )根据预设方位（子图的高度和宽度） ， 将图像帧分割 为多个预设方位的子图。 （ 2 )根据预设像素值， 将图像帧分割为两个或两个 以上子图， 每个子图所包含的像素值最大为预设像素值。 （ 3 )根据 ISP处理 单元的个数 N, 将该图像帧分割为 N个方位相等的子图。 该分割的方式包括但 不限于上述方法， 本发明实施例不做具体限定。
进一步地， 该分割后的各个子图均具有对应的位置参数， 该位置参数包 括子图在原始图像中的起始点坐标以及子图的方位（子图的高度和宽度） 。
需要说明的是， 在进行图像分割时， 相邻图像之间可以有重叠部分， 还 可以有拼缝部分， 当然， 还可以是无缝拼接， 其具体的分割方式可以根据播 放设备的排列及其具体形态进行调整。
所述两个或两个以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2... I SPm, 用于使用两个或 两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处 理， 并输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图， 其中， 所述两个或 两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述控制器 C1 ,用于控制所述两个或两个以上 I SP处理单元 ISP1、 ISP2... ISPm。
具体地， 该控制器 C1控制图像分割器 s pl i t terl对接收到的视频信号中 的若干帧图像进行分割， 并控制两个或两个以上 ISP处理单元对分割得到的 若干帧图像的两个或两个以上子图进行处理， 以输出处理后的子图。
其中，所述第一处理包括对缩放处理、 CFA插值处理、 RHB2RGB变换、 GAMMA 变换和 RGB2YCbCr中一种或几种视频处理功能。 图 6是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图。 参见图 6 , 该摄像设 备包括： 镜头、 传感器 Sensor2、 图像分割器 spl itter2、 控制器 C2、 两个或两个 以上 ISP处理单元 ISP ISP2...... ISPm和重组单元 R1;
其中， 所述传感器 Sensor2, 用于通过所述镜头获取视频信号；
所述图像分割器 splitter2,用于将所述视频信号中的若干帧图像分割成 两个或两个以上子图， 并将所述若干帧图像的两个或两个以上子图分别传送 给所述两个或两个以上 ISP, 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两 个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述两个或两个以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2...ISPm, 用于使用两个或 两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处 理， 并输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图， 其中， 所述两个或 两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述控制器 C2,用于控制所述两个或两个以上 ISP处理单元 ISP1、ISP2... ISPm。
重组单元 R1, 用于根据所述若干帧图像的两个或两个以上子图的位置参 数对处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行重组， 得到重组后 的视频流， 所述重组后的视频流与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目 不同。
该控制器 C2根据子图的位置参数设置重组单元 R1 的重组参数， 使得输 出的 n路视频流在拼接处既无重叠也无缺失。
其中，所述第一处理包括对缩放处理、 CFA插值处理、 RHB2RGB变换、 GAMMA 变换和 RGB2YCbCr中一种或几种视频处理功能。 图 7是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图。 参见图 7, 该摄像设 备包括：
镜头、 传感器 Sensor3、 图像分割器 spl itter3、 控制器 C3、 两个或两个 以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2...... ISPm; 其中， 所述传感器 Sensor 3 , 用于通过所述镜头获取视频信号； 所述图像分割器 spl i t ter 3 ,用于将所述视频信号中的若干帧图像分割成 两个或两个以上子图， 并将所述若干帧图像的两个或两个以上子图分别传送 给所述两个或两个以上 ISP , 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两 个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述两个或两个以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2... I SPm, 用于使用两个或 两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处 理， 并输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图， 其中， 所述两个或 两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述控制器 C3 ,用于控制所述两个或两个以上 I SP处理单元 ISP1、 ISP2... ISPm。
所述两个或两个以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2... ISPm还用于统计处理后 的所述若干帧图像的两个或两个以上子图的图像参数， 得到统计参数， 并将 所述统计参数发送给所述控制器 C3;
所述控制器 C3还用于当所述两个或两个以上 ISP处理单元进行所述第一 处理时， 才艮据所述两个或两个以上 ISP处理单元的统计参数控制所述两个或 两个以上 ISP处理单元， 使得所述两个或两个以上 I SP处理单元对所述若干 帧图像的两个或两个以上子图的三色增益和亮度进行第二处理。
重组单元 R2 , 用于根据所述若干帧图像的两个或两个以上子图的位置参 数对处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行重组， 得到重组后 的视频流， 所述重组后的视频流与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目 不同。
其中，所述第一处理包括对缩放处理、 CFA插值处理、 RHB2RGB变换、 GAMMA 变换和 RGB2YCbCr 中一种或几种视频处理功能； 所述第二处理至少包括三色 增益调整和亮度调整之一。 图 8是本实施例提供的一种摄像设备的结构示意图。 参见图 8 , 该摄像设 备包括：
镜头、 传感器 Sensor4、 图像分割器 s pl i t ter4、 控制器 C4、 两个或两个 以上 ISP处理单元 ISP ISP2... ... ISPm和重组单元 R2;
其中， 所述传感器 Sensor4 , 用于通过所述镜头获取视频信号；
所述图像分割器 spl i t ter4 ,用于将所述视频信号中的若干帧图像分割成 两个或两个以上子图， 并将所述若干帧图像的两个或两个以上子图分别传送 给所述两个或两个以上 ISP , 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两 个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述两个或两个以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2... I SPm, 用于使用两个或 两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处 理， 并输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图， 其中， 所述两个或 两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述控制器 C4 ,用于控制所述两个或两个以上 I SP处理单元 ISP1、 ISP2... ISPm。
所述两个或两个以上 ISP处理单元 ISP1、 ISP2... ISPm还用于统计处理后 的所述若干帧图像的两个或两个以上子图的图像参数， 得到统计参数， 并将 所述统计参数发送给所述控制器 C4 ;
所述控制器 C4还用于当所述两个或两个以上 ISP处理单元进行所述第一 处理时， 才艮据所述两个或两个以上 ISP处理单元的统计参数控制所述两个或 两个以上 ISP处理单元， 使得所述两个或两个以上 I SP处理单元对所述若干 帧图像的两个或两个以上子图的三色增益和亮度进行第二处理。
其中，所述第一处理包括对缩放处理、 CFA插值处理、 RHB2RGB变换、 GAMMA 变换和 RGB2YCbCr 中一种或几种视频处理功能； 所述第二处理至少包括三色 增益调整和亮度调整之一。
需要说明的是， 上述各个实施例中所述的 m是大于等于 2的整数， n为大 于等于 1的整数。
需要说明的是： 上述实施例提供的各个摄像设备在视频信号处理时， 仅 以上述各功能模块的划分进行举例说明， 实际应用中， 可以根据需要而将上 述功能分配由不同的功能模块完成， 即将设备的内部结构划分成不同的功能 模块， 以完成以上描述的全部或者部分功能。 如， 图像分割器、 ISP处理单元 和控制器等， 均可以由硬件 （一个或多个芯片） 来完成， 也可以通过程序来 指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中， 上述提到的存储介质可以是只读存储器， 磁盘或光盘等。
另外， 上述实施例提供的摄像设备与视频信号处理方法实施例属于同一 构思， 其具体实现过程详见方法实施例， 这里不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述， 不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通 过硬件来完成， 也可以通过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存 储于一种计算机可读存储介质中， 上述提到的存储介质可以是只读存储器， 磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明 的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发 明的保护范围之内。

Claims

权 利 要求 书
1、 一种视频信号处理方法， 其特征在于， 包括：
获取视频信号， 将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个以上子 图；
使用两个或两个以上图像传感器处理器 ISP处理单元对所述若干帧图像的 两个或两个以上子图进行第一处理， 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两 个或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 使用两个或两个以上 ISP处 理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处理， 之后包括： 根据所述若干帧图像的两个或两个以上子图的位置参数对处理后的所述若 干帧图像的两个或两个以上子图进行重组， 得到重组后的视频流， 所述重组后 的视频流与所述两个或两个以上 IS P处理单元的数目不同；
相应地， 输出处理后的若干帧图像的两个或两个以上子图， 具体包括： 输出所述重组后的视频流。
3、根据权利要求 1或 2所述的方法，其特征在于，使用两个或两个以上 ISP 处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处理， 之后包括： 统计处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图的图像参数， 得到统 计参数；
相应地， 所述方法还包括：
当所述两个或两个以上 ISP处理单元进行所述第一处理时， 根据所述两个 或两个以上 ISP处理单元的统计参数控制所述两个或两个以上 ISP处理单元， 使得所述两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的两个或两个以上子 图的三色增益和亮度进行第二处理。
4、根据权利要求 3所述的方法，其特征在于，所述第一处理包括缩放处理、 CFA插值处理、 RHB2RGB变换、 GAMMA变换和 RGB2YCbCr中一种或几种 视频处理功能； 所述第二处理至少包括三色增益调整和亮度调整之一。
5、 一种摄像设备， 其特征在于， 包括： 镜头、 传感器、 图像分割器、 控制 器和两个或两个以上 ISP处理单元； 其中，
所述传感器， 用于通过所述镜头获取视频信号；
所述图像分割器， 用于将所述视频信号中的若干帧图像分割成两个或两个 以上子图， 并将所述若干帧图像的两个或两个以上子图分别传送给所述两个或 两个以上 ISP, 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个或两个以上 ISP处 理单元的数目相同；
所述两个或两个以上 ISP处理单元， 用于使用两个或两个以上 ISP处理单 元对所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行第一处理， 并输出处理后的若 干帧图像的两个或两个以上子图， 其中， 所述两个或两个以上子图与所述两个 或两个以上 ISP处理单元的数目相同；
所述控制器， 用于控制所述两个或两个以上 ISP处理单元。
6、 根据权利要求 5所述的摄像设备， 其特征在于， 所述摄像设备还包括： 重组单元， 用于根据所述若干帧图像的两个或两个以上子图的位置参数对 处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图进行重组， 得到重组后的视频 流， 所述重组后的视频流与所述两个或两个以上 ISP处理单元的数目不同。
7、 根据权利要求 5或 6所述的摄像设备， 其特征在于， 所述两个或两个以 上 ISP处理单元还用于统计处理后的所述若干帧图像的两个或两个以上子图的 图像参数， 得到统计参数， 并将所述统计参数发送给所述控制器； 所述控制器还用于当所述两个或两个以上 ISP处理单元进行所述第一处理 时， 才艮据所述两个或两个以上 ISP处理单元的统计参数控制所述两个或两个以 上 ISP处理单元， 使得所述两个或两个以上 ISP处理单元对所述若干帧图像的 两个或两个以上子图的三色增益和亮度进行第二处理。
8、 根据权利要求 7所述的摄像设备， 其特征在于， 所述第一处理包括对缩 放处理、 CFA插值处理、 RHB2RGB变换、 GAMMA变换和 RGB2YCbCr中一 种或几种视频处理功能； 所述第二处理至少包括三色增益调整和亮度调整之一。
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